Зміст.
Завдання на проект
Введення
1. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
2. Розрахунок зубчастих коліс
2.1 Вибір матеріалу
2.2 Розрахунок швидкохідної ступені
2.3 Розрахунок тихохідної ступені
3. Попередній розрахунок валів редуктора
4. Конструктивні розміри шестерні та колеса
5. Конструктивні розміри корпусу і кришки
6. Перевірка довговічності підшипників
7. Перевірка міцності шпонкових з'єднань
8. Уточнений розрахунок валів
9. Вибір сорту масла
10. Посадки деталей редуктора
11. Список літератури
Специфікація до редуктора
Завдання: Спроектувати привод стрічкового транспортера.
Варіант № 38.
Вихідні дані:
Термін служби: 7 років
Потужність на вихідному валу Р 3 = 8 кВт
Кутова швидкість на вихідному валу w 3 = 3.2ПЂ рад/с = 10 рад/с
ВСТУП.
Мета курсового проектування - систематизувати, закріпити, розширити теоретичні знання, а також розвити розрахунково-графічні навички студентів. Основні вимоги, пропоновані до створюваної машині: висока продуктивність, надійність, технологічність, мінімальні габарити й маса, зручність в експлуатації й економічність. У проектованому редукторі використовуються зубчасті передачі.
редуктора називають механізм, що складається з зубчастих або черв'ячних передач, виконаний у вигляді окремого агрегату і служить для передачі потужності від двигуна до робочій машині.
Призначення редуктора - зниження кутової швидкості і підвищення обертального моменту веденого вала в порівнянні з валом ведучим.
Нам в нашій роботі необхідно спроектувати редуктор для стрічкового транспортера, а також підібрати муфти, двигун. Редуктор складається з литого чавунного корпусу, в якому вміщені елементи передачі - 2 шестірні, 2 колеса, підшипники, вали і ін Вхідний вал за допомогою муфти з'єднується з двигуном, вихідний також за допомогою муфти з транспортером.
1. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок .
Кінематичний аналіз схеми привода.
Привод складається з електродвигуна, двоступінчастого редуктора. При передачі потужності мають місце її втрати на подолання сил шкідливого опору. Такі опору мають місце і в нашому приводі: в зубчастій передачі, в опорах валів, у муфтах і в ременях з роликами. Зважаючи на це потужність на приводному валу буде менше потужності, що розвивається двигуном, на величину втрат.
1.1 Коефіцієнт корисної дії привода.
За таблиці 1.1 [1] коефіцієнт корисної дії пари циліндричних коліс О· з.к. = 0,98; коефіцієнт, що враховує втрати пари підшипників кочення, О· п = 0,99; коефіцієнт, що враховує втрати в муфті О· м = 0,98; коефіцієнт, що враховує втрати в ремені з роликами О· р = 0,9
0,98 * 0,99 * 0,98 = 0,95
0,95 * 0,98 * 0,99 = 0,92
0,92 * 0,99 = 0,91
Загальний ККД приводу:
= 0,98 2 * 0,99 5 * 0,98 2 * 0,9 = 0,8
1.2 Вибір електродвигуна.
Необхідна потужність електродвигуна:
Р тр = Р 3 /= 8/0, 8 = 10 кВт,
Частота обертання барабана:
При виборі електродвигуна враховуємо можливість пуску транспортера з повною завантаженням.
Пускова необхідна потужність:
Р п = Р тр * 1,3 м = 10 * 1,3 = 13 кВт
Еквівалентна потужність за графіком завантаження:
кВт
За ГОСТ 19523-81 (див. табл. П1 додатка [1]) по необхідної потужності
Р тр = 10 кВт вибираємо електродвигун трифазний асинхронний
короткозамкнений серії 4АН закритий, що обдувається із синхронною частотою
n = 1500 об/хв 4АН132М4 з параметрами Р дв = 11 кВт і ковзанням
S = 2,8%, відношення Р п /Р н = 2. Р пуск = 2 * 11 = 22 кВт - потужність даного двигуна на пуску. Вона більше ніж нам потрібно Р п = 13 кВт.
Номінальна частота обертання двигуна:
де: n дв - фактична частота обертання двигуна, хв -1 ;
n - частота обертання, хв -1 ;
s - ковзання,%;
Передаточне відношення редуктора:
U = n дв /n 3 = 1458/95, 5 = 15,27
Передаточне відношення першого ступеня приймемо u 1 = 5; відповідно другого ступеня u 2 = u/u 1 = 15,27/5 = 3,05
1.3 Крутний моменти.
Момент на вхідному валу:
,
де: Р тр - необхідна потужність двигуна, кВт;
- Кутова швидкість обертання двигуна, об/хв;
де: n дв - частота обертання двигуна, хв -1 ;
Момент на проміжному валу:
Т 2 = Т 1 * u 1 * О· 2
де: u 1 - передавальне відношення першого ступеня;
О· 2 - ККД другого валу;
Т 2 = 65,5 * 10 3 * 5 * 0,92 = 301,3 * 10 3 НММ
Кутова швидкість проміжного валу:
Момент на вихідному валу:
Т 3 = Т 2 * u 2 * О· 3
де: u 2 - передавальне відношення другого ступеня;
О· 3 - ККД третього валу;
Т 3 = 301,3 * 10 3 * 3,05 * 0,91 = 836,3 * 10 3 НММ
Кутова швидкість вихідного вала:
Всі дані зводимо в таблицю 1:
таблиця 1
Швидкохідний вал
Проміжний вал
Тихохідний вал
Частота обертання, об/хв
n 1 = 1458
n 2 = 291,3
n 3 = 95,5
Кутова швидкість, рад/с
w 1 = 152,7
w 2 = 30,5
w 3 = 10
Крутний момент, 10 3 НММ
T 1 = 65,5
T 2 = 301,3
T 3 = 836,3
2. Розрахунок зубчастих коліс.
2.1 Вибір матеріалу.
Вибираємо матеріал з середніми механічними характеристиками: для шестерні сталь 45, термічна обробка - поліпшення, твердість НВ 230; для колеса - сталь 45, термічна обробка - поліпшення, але на 30 одиниць нижче НВ 200.
Допустимі контактні напруги по формулі (3.9 [1])
, МПа
де: Пѓ Н lim b - межа контактної витривалості, МПа;
, МПа
для колеса: = 2 * 200 + 70 = 470 МПа
для шестерні: = 2 * 230 + 70 = 530 МПа
До Н L - коефіцієнт довговічності
,
де: N HO - базове число циклі...
